建設(shè)大電網(wǎng)的“設(shè)備智能監(jiān)控中心”

“大電網(wǎng)設(shè)備智能化廣域監(jiān)測診斷關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用”通過研究并利用電網(wǎng)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)測與智能診斷技術(shù)，致力于建設(shè)大電網(wǎng)設(shè)備的“智能監(jiān)控中心”，時刻確保電網(wǎng)設(shè)備的安全。目前，中心的監(jiān)測范圍已全面覆蓋廣東省21個地市供電局，成為廣東電網(wǎng)設(shè)備安全的堅實保障。

項目從在線監(jiān)測技術(shù)研究與大規(guī)模集成、電力設(shè)備多源信息一體化融合、輸電線路故障精確定位與診斷、變電設(shè)備智能診斷與風(fēng)險預(yù)警四大方面開展了多項關(guān)鍵技術(shù)的研究，建成了全國最大規(guī)模的大電網(wǎng)設(shè)備智能監(jiān)測診斷中心，并形成以下技術(shù)創(chuàng)新：

建立了在線監(jiān)測模型、數(shù)據(jù)、文件格式規(guī)范，成功研制了在線監(jiān)測站域綜合處理單元，徹底解決了監(jiān)測裝置的標(biāo)準(zhǔn)化大規(guī)模接入、即插即用與互換問題。通過建立科學(xué)的評價指標(biāo)體系，對各類在線監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用進行了全面評價，提出了適應(yīng)當(dāng)前監(jiān)測技術(shù)發(fā)展水平與電網(wǎng)實際需求的監(jiān)測裝置配置指導(dǎo)原則。建立起了各類監(jiān)測裝置標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)體系，規(guī)范了監(jiān)測裝置的功能及性能指標(biāo)、現(xiàn)場安裝施工與交接驗收。制訂了在線監(jiān)測圖譜的通用數(shù)據(jù)格式，解決了國內(nèi)外不同裝置廠家波形、譜圖類參量無法統(tǒng)一解析的難題。

針對變壓器油中溶解氣體、GIS局部放電、電容型設(shè)備及避雷器絕緣監(jiān)測等重要監(jiān)測項目，開展了監(jiān)測裝置入網(wǎng)與運行中檢驗測試，確保各類監(jiān)測裝置的安全性、有效性、穩(wěn)定性、一致性�；�于IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)，項目研究和應(yīng)用了在線監(jiān)測裝置標(biāo)準(zhǔn)化擴充建模和MMS通信技術(shù)，研制了基于IEC 61850擴展建模的在線監(jiān)測站域綜合處理單元，從根本上解決了由于監(jiān)測裝置通信協(xié)議應(yīng)用混亂導(dǎo)致的互聯(lián)互換問題，實現(xiàn)了不同原理、不同廠家、不同時期監(jiān)測裝置的大規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)化接入和即插即用。

首創(chuàng)設(shè)備全景狀態(tài)信息模型和一體化關(guān)聯(lián)描述體系，實現(xiàn)在線監(jiān)測、生產(chǎn)管理、運行調(diào)度等多源異構(gòu)信息的全面融合，建成大電網(wǎng)設(shè)備智能化廣域監(jiān)測診斷系統(tǒng)。開展了電網(wǎng)設(shè)備全維度狀態(tài)信息融合技術(shù)研究，基于IEC TC57 CIM和IEC 61850 SCD模型整合構(gòu)建了電力設(shè)備信息描述的統(tǒng)一公共信息模型UCIM。提出了CIM和SCD數(shù)據(jù)到UCIM的映射處理規(guī)則定義，實現(xiàn)和應(yīng)用了基于UCIM構(gòu)建全電網(wǎng)模型的方法，完成了基于IEC61850 /61968 /61970的一體化建模。采用模型拼接和自動導(dǎo)入方式，以南方電網(wǎng)統(tǒng)一設(shè)備命名及編碼為基礎(chǔ)及索引，通過不同模型之間的編碼映射實現(xiàn)設(shè)備的自動對應(yīng)和數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)。

基于輸電線路分布式監(jiān)測和故障行波電流暫態(tài)辨識，提出行波分區(qū)在線測量技術(shù)，實現(xiàn)線路故障點快速精確定位和跳閘類型準(zhǔn)確診斷。對于輸電線路故障定位，目前國內(nèi)外普遍采用工頻故障測距和行波測距，由于受線路參數(shù)、工況等因素影響，定位誤差一般在2km以上。本項目首創(chuàng)分布式監(jiān)測和行波波速在線測量技術(shù)，研制了定位監(jiān)測終端，實現(xiàn)故障精確定位，誤差范圍小于250m。項目提出故障行波電流暫態(tài)特征差異診斷法，準(zhǔn)確辨識雷擊與非雷擊、繞擊與反擊、高阻與金屬性接地等故障。

提出基于馬爾科夫過程的設(shè)備狀態(tài)診斷和風(fēng)險時序分析模型，綜合應(yīng)用設(shè)備全景信息，實現(xiàn)全網(wǎng)設(shè)備缺陷智能診斷、狀態(tài)準(zhǔn)確評價和風(fēng)險實時預(yù)警。本項目提出關(guān)聯(lián)趨勢估計等動態(tài)預(yù)警方法，創(chuàng)建了綜合工況、環(huán)境和狀態(tài)的因果關(guān)聯(lián)診斷方法，提出基于馬爾科夫過程的設(shè)備風(fēng)險時序分析模型，建立基于風(fēng)險控制的運維策略。相較目前普遍采用的打分評價方法，診斷評價的精確性、有效性和指導(dǎo)性均有較大提升。

本項目成果已應(yīng)用于全廣東電網(wǎng)21個地市，研制應(yīng)用設(shè)備智能監(jiān)測系列終端近1000套，成功監(jiān)測1542臺主變壓器、2672個GIS間隔、1450個輸電線路單元。項目實現(xiàn)產(chǎn)值約6億元，為電網(wǎng)節(jié)支近9.6億元。

項目成功應(yīng)用于2010年廣州亞運會、2011年深圳大運會保供電活動，預(yù)警多起設(shè)備潛伏缺陷。作為智能電網(wǎng)建設(shè)的重要組成部分，項目實現(xiàn)了高效、準(zhǔn)確、全面、智能化駕馭和控制電網(wǎng)設(shè)備，為保障電網(wǎng)和設(shè)備安全，提高用戶供電可靠率，做出重要貢獻(xiàn)，并可在重大保供電活動以及自然災(zāi)害應(yīng)急保障工作中發(fā)揮重要作用，社會效益顯著。

依托本項目研究，已獲授權(quán)發(fā)明專*5項，授權(quán)實用新型專*32 項，實審發(fā)明專*39項；已獲授權(quán)軟件著作權(quán)3項；發(fā)表論文19篇（其中SCI/EI 7篇）；制定行業(yè)和企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)共計73冊。該項目取得了多項具有自主知識產(chǎn)權(quán)的原創(chuàng)性研究成果，總體達(dá)到了國際先進水平，應(yīng)用效果良好，監(jiān)測裝置大規(guī)模集成、設(shè)備狀態(tài)信息融合、輸電線路故障精確定位和辨識等技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。